DB37T-钢箱梁顶推施工技术规范编制说明

PAGE2-《钢箱梁顶推施工技术规范》山东省地方标准编制说明一、工作简况（一）任务来源根据《山东省市场监督管理局关于公布2020年度省地方标准复审结果的通告》（鲁市监通告〔2020〕71号），《钢箱梁顶推施工技术规程》（DB37/T1389-2009）列入修订计划（第114项）。本标准由山东省交通运输厅提出并组织实施，由山东省交通运输标准化技术委员会（TC41）归口。（二）起草单位、主要起草人及任务分工1.主要起草单位山东省路桥集团有限公司、山东省交通规划设计院集团有限公司、山东省公路桥梁建设集团有限公司、山东省路桥工程设计咨询有限公司、山东建筑大学、中交第二航务工程局有限公司、中交第二公路工程局有限公司、中交一公局集团有限公司。2.主要起草人高永青、张光桥、林占胜、臧洪敏、张保同、于宪涛、徐召、荣杰、于垂来、吴在雄、韩军霞、郑帅、霍凯荣、王东伟、崔锋、赵秋红、冉海英、曹宏波、徐常泽、朱海涛、于臣、王培森、左洪利、侯亚辉、崔学涛、赵根生、文定旭、邢希瑞、胡文军、孙红芹、王小龙、侯俊、唐磊、崔立恒。3.任务分工山东省路桥集团有限公司主要负责标准的修订需求调研、标准编制进度把关、标准文本及编制说明的起草编制、协助征集相关方意见等事项。山东省交通规划设计院集团有限公司、山东省公路桥梁建设集团有限公司、山东省路桥工程设计咨询有限公司、山东建筑大学、中交第二航务工程局有限公司、中交第二公路工程局有限公司、中交一公局集团有限公司主要负责标准文件及编制说明的修改完善、征求意见的汇总、归纳和处理。高永青、张光桥担任标准起草组组长，全面组织、协调标准的编制工作。林占胜、臧洪敏、张保同、于宪涛、徐召、荣杰、于垂来、吴在雄、韩军霞、郑帅、霍凯荣、王东伟、崔锋负责标准起草编写、对标准技术内容进行把关。赵秋红、冉海英、曹宏波、徐常泽、朱海涛、于臣、王培森、左洪利、侯亚辉、崔学涛、赵根生、文定旭、邢希瑞、胡文军、孙红芹、王小龙、侯俊、唐磊、崔立恒负责对各相关方的意见和建议进行总结、归纳和处理，以及负责组织召开标准研讨会议，标准编制进度把控。（三）起草过程1.成立工作组和完成征求意见稿编写2020年10月至2022年6月，成立标准起草修订工作组，工作组明确了成员任务分工、制定了工作进度计划，并对全国及山东省钢箱梁顶推施工技术现状进行调研。通过研究、分析和验证，并征求相关领域专家和各方面有关人员意见，形成标准征求意见稿。2.征求意见阶段和形成标准送审稿2022年7月1日至8月10日，工作组面向高等院校、科研院所及同行业设计、施工、监理等33个单位或专家进行了函审，收到回函30家，有意见反馈25家，无意见反馈5家，没有回函3家，共收到195条意见，采纳166条，未采纳29条。工作组在对收到的反馈意见进行了认真的整理、分析后，根据反馈意见对标准进行了进一步的修改和完善，形成标准送审稿。10月14日，山东省交通运输标准化技术委员会对提交的标准送审稿进行审查，工作组根据审查意见对标准进行修改，再次形成标准送审稿。3.送审阶段和形成标准报批稿2023年9月21日，山东省交通运输厅在济南组织召开了标准修订专家审查会议，山东省市场监督管理局对审查会议进行监督指导。来自山东公路学会、山东大学、山东交通学院、山东高速集团有限公司、济南城建集团有限公司、济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司、济南市交通工程质量与安全中心、山东高速工程咨询集团有限公司、中铁十四局集团有限公司等单位共9名专家组成了审查委员会。审查委员会听取了标准编制情况汇报，对标准文本进行了逐章、逐条审查，对标准编制说明等进行了审查。提出了精简术语、细化施工监控技术要求、补充过程质量检验内容等方面意见，会议一致同意该标准通过审查。会议要求起草单位尽快形成报批材料后上报山东省市场监督管理局。二、标准制定的目的和意义顶推法作为一种新颖的桥梁施工工艺，在国内外中等跨径的连续混凝土箱梁和钢箱梁桥上均得以广泛采用，因其不占用桥下空间、不影响桥下通行等特点在城市高架桥、跨铁路桥、跨河流等桥梁建设中备受青睐。随着施工技术和设计水平的不断提高，顶推法已被逐渐应用于修建大跨径桥梁。经过几十年的发展，顶推施工技术在不断地进步：由单点顶推变成了多点顶推；由背后顶变为梁底拖；由间断顶推发展为连续顶推。由传统的拖拉式顶推到计算机中央同步控制顶推这一变化是顶推法的一个重大技术革新。使得各墩的受力更加明确，从而使得顶推法的应用范围也变得更为宽广，其施工工艺也逐步成熟和完善。近几年来，钢箱梁以其独特的优势成为许多大跨度桥梁经常采用的主梁形式，钢箱梁顶推法施工在我国得到了广泛的使用。本标准以山东省内钢结构桥梁顶推施工项目为依托，通过研究、分析和验证，并广泛征求相关领域专家、设计、施工、监控等单位的意见，研究规定了钢箱梁顶推的总体要求、施工准备、顶推装备、顶推施工、施工监控及质量检验等内容，适用于桥梁钢箱梁顶推施工，钢桁架梁、钢板梁、组合结构梁的顶推施工参照执行。三、标准编制原则、主要技术内容和确认依据（一）标准的编制原则1.通用性原则：做好与相关标准、规范的协调、衔接，保证技术规范体系的统一性、完整性和一致性。2.规范性原则：本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作到则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。3.成熟性原则：本文件编制充分调研并吸纳了全国及省内钢箱梁顶推施工关键技术，通过分析、研究和验证，确保规程中推荐的内容依据充分，理论正确，确保技术的可靠性。4.先进性原则：掌握国内国际相关专项科学研究动态，充分总结内外最新研究成果和实践经验，积极吸纳有利于提升设计水平、保证工程质量和安全的技术措施，确保标准编制的先进性。5.可操作性原则：标准编制应条文明晰，简便易用，能够为工程技术人员提供明确的、具备实际操作条件的相关规定和指导意见。（二）标准编写的主要依据2018年5月住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知（建办质〔2018〕31号）、GB50017《钢结构设计规范》、JTG/T3650《公路桥涵施工技术规范》、JTG/T3650-01《公路桥梁施工监控技术规程》、JTG/T3651《公路钢结构桥梁制造和安装施工规范》、JTGF80/1《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》、JTGF90公路工程施工安全技术规范。（三）主要技术内容及依据本文件规定了钢箱梁顶推施工的各项技术指标。标准具体内容及依据说明如下。1.范围本部分规定了标准的适用范围。本标准适用于桥梁钢箱梁顶推施工。2.规范性引用文件本部分列出了对于本标准的应用必不可少的6部标准规范。3.术语和定义为了方便标准的使用和体现便捷性，本部分重点列出了顶推、单点顶推、多点顶推、连续顶推、间断顶推、棘块式顶推、履带式顶推、步履式顶推、拖拉式顶推、导梁等术语和定义。新增了履带式顶推、步履式顶推术语和定义。4.总体要求本部分规定了钢箱梁顶推施工的目标（做好环境保护与顶推作业安全）和要求（应编制专项施工方案和进行主体结构和临时结构监控）。5.施工准备1）编制主要内容本章编制主要内容为顶推平台、临时墩及导梁等结构体系，主要参考了《公路桥涵施工技术规范》JTG/T3650、《公路钢结构桥梁制造和安装施工规范》JTG/T3651及《公路工程施工安全技术规范》（JTGF90）相关内容，对相关技术指标进行了规定。明确了顶推施工前的准备工作包括技术准备、资源准备和现场准备等。临时结构应进行专项设计与验算。2）编制依据钢箱梁顶推属于危险性较大分部分项工程，其专项施工方案编制主要依据《公路工程施工安全技术规范》（JTGF90）及2018年5月住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知（建办质〔2018〕31号）相关要求，明确了专项施工方案内容包括但不限于：（1）工程概况；（2）编制依据；（3）施工计划；（4）施工工艺技术；（5）施工保障措施；（6）施工管理、作业人员及大型设备配备（7）验收要求。包括验收标准、验收程序、验收内容、验收人员等；（8）应急处理措施；（9）计算书及相关图纸。5.2.3对于设置在桥位的顶推平台，优先采用钢管或钢管混凝土支架体系，支架间设置纵横向联系连成整体，确保支架整体稳定。顶推平台结构的选择应根据所采用的顶推方式进行确定，对于滑动装置需要在滑道梁上进行滑动时，宜采用梁式结构，对于滑动装置位置相对固定时，宜采用柱式结构。顶推平台梁式结构中上部荷载由滑动装置传递到滑道梁上，由滑道梁将力传递到每个临时立柱上，该结构中，滑道梁将要承受很大的集中荷载产生较大的弯矩，需要的材料截面较大。柱式结构中上部荷载直接传递到每个临时立柱上，结构简单，受力明确。5.2.5顶推平台作为钢箱梁拼装和顶推工作的过渡，顶推平台长度应保证梁体在顶推过程中的总体稳定和抗倾覆稳定等，综合考虑钢箱梁的刚度、内部结构尺寸以及与临时墩间距等因素进行确定，合理的位置及长度可减少顶推临时墩和基础处理工作量。经数值模拟分析及工程应用验证，顶推平台的长度不宜小于3个钢梁节段的长度。5.3.2临时墩的设置可以减少主梁的顶推跨径，从而减小顶推时最大正负弯矩和它所产生的主梁截面应力，避免梁体受力过大产生危险。设置时，要根据桥下交通、通航等要求，临时墩的工程量，施工的难易程度及拆除方案，进行综合技术经济比较决定。5.3.5当临时墩位于船只或汽车通行位置时，应加设护桩，夜间应用灯光表明行使方向。施工中易受漂流物、流冰冲撞的水中临时墩应设坚固的防护设备。5.3.6第一个临时墩与顶推平台间跨度对顶推平台上钢体的拼装线形产生较大影响，合理跨度可以减少主梁梁尾在每段梁段顶推完成后的转角，从而能减小在拼装过程中因拼装线形偏差导致梁体产生的过大次内力。根据数值模拟分析及大量工程应用验证，与顶推平台相邻的首跨临时墩间距为临时墩标准跨径的0.3～0.4倍时，主梁梁尾转角趋于0度，有利于进行后续钢梁的对接。5.4.3导梁的长度、刚度及拼装偏差等相关技术指标引用了《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650）中第17.7.6条“导梁的长度宜为顶推跨径的0.6～0.8倍，导梁刚度宜为主梁刚度的1/9～1/15；导梁全部节间的拼装应平整，其中线偏差应不大于5 mm，纵、横向底面高程的允许偏差宜为±5 mm。”技术指标，内容数值与原文一致，未修改。导梁的刚度在满足稳定和强度的条件下,选用较小的刚度及变刚度的导梁,将在顶推时减小最大悬臂状态的负弯矩,使负弯矩的2个峰值比较接近。顶推时,导梁前端将会产生较大的挠度,为确保导梁能顺利的上墩，抵消大悬臂下的挠度，以满足顶推的需要，导梁前端宜设上墩装置,以便导梁上墩时,能起过渡作用。6.顶推装备1）编制主要内容本章编制主要内容为重点规定了顶推装置的各个组成部分（滑动装置、导向装置、支承系统及动力与控制系统等）及相关技术指标。2）编制依据6.2.1顶推滑道表面应采用不锈钢板，滑板宜采用MGE塑料板。通过调研，MGE滑板具有压缩强度高、耐磨、摩擦系数低、承载力大、抗剪冲击能力强等特点，在大型桥梁顶推施工工程进行广泛应用。经大量试验及工程应用验证，MGE塑料板与不锈钢板间摩擦系数为0.01～0.04。6.2.3顶推滑道长度及相邻滑道高程偏差技术指标引用了《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650）中第17.7.7条“顶推滑道的长度应大于水平千斤顶行程加滑块的长度；相邻墩滑道顶面高程的允许偏差宜为±2mm，同墩两滑道高程的允许偏差宜为±1mm。”技术指标，内容数值与原文一致，未修改。6.3.2设置导向纠偏装置是为了防止在顶推过程中，存在因左右两侧水平顶推千斤顶未能完全同步，各墩顶滑动装置摩阻力不一致的现象，导致梁体偏移轴线采取的预防措施。6.4.2顶推装置与钢箱梁间接触面支承形式的选择是为了确保在顶推过程中梁体在集中荷载作用下不产生局部失稳。宽面支承时，横向接触面较大，且整个支撑面都将要承受较大的支反力，钢箱梁底板在较大支反力的作用下，会出现受弯现象，产生较大的弯应力。需钢箱梁内部结构进行局部加强，将支反力通过腹板底板加劲传递到腹板，由底板单元受力变成由腹板的受力，实现上部力由腹板经过加劲传递到钢垫梁。窄面支承时，横向接触面较小，均集中在腹板附近，顶推支反力通过滑道梁经上滑道直接传递到钢箱梁腹板上，由腹板承受顶推过程中的支反力。对箱梁底板不产生附加弯应力，故不需对钢箱梁内部做额外加强，但需较长的滑道梁，以满足滑道梁承压面积的需求。6.5.1顶推力指标引用了《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650）中第17.7.7条“实际顶推力应不小于计算顶推力的2倍。”技术指标，内容数值与原文一致，未修改。7.顶推施工1）编制主要内容本章编制主要内容为对顶推施工要点及各种顶推方法相关技术指标做了规定。2）编制依据本章主要在《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650）、《公路钢结构桥梁制造和安装施工规范》（JTG/T3651）等现行规范的基础上，以全国及山东省内钢结构桥梁顶推施工项目为依托，分析总结了钢箱梁顶推施工关键技术，形成了棘块式顶推、履带式顶推、步履式顶推及拖拉式顶推等四种施工技术。采用棘块式顶推时，滑板与钢箱梁之间采用螺栓进行连接，并作为顶推施力点；每个墩处的齿槽位置均应满足各墩顶推油缸行程同步的要求，各个墩上的顶推装置应安装在沿顶推步距整模数的位置上。采用履带式顶推（图1）时，履带沿滑道环形布设，履带齿槽间距根据顶推油缸确定，并作为顶推施力点；滑道两侧宜设置横向纠偏油缸。图1履带式顶推装置采用步履顶推时，垫梁应有足够的长度和刚度，且应与梁体底部完全接触，保证梁体腹板可靠受力。采用拖拉式施工时，拉杆的截面积和根数应满足拖拉力的要求，拉锚器的锚固和放松应方便、快速，设置在各墩顶的反力台应牢固且满足拖拉反力的要求。其中棘块式顶推已在青银高速公路济南黄河大桥（图2）、济宁市太白楼西路梁济运河大桥、鄂尔多斯苏扬二号桥、天津宁河县光明路蓟运河大桥、济南至微山公路济宁新机场至枣菏高速段工程白马河特大桥（图3）等项目进行推广应用；步履式顶推已在济南齐鲁黄河大桥、济南凤凰路黄河大桥（图4）、沾临高速黄河特大桥等工程项目进行应用；拖拉式顶推已在石济客专济南黄河大桥（图5）等项目成功应用；履带式顶推已在济南至微山公路济宁新机场至枣菏高速段工程白马河特大桥中进行验证，经实施，均取得了良好的经济效益和社会效益。图2青银高速公路济南黄河大桥图3济微高速白马河特大桥图4济南凤凰路黄河大桥图5石济客专黄河大桥8.施工监控本章规定了施工监控应贯穿顶推施工全过程，施工监控控制精度应符合JTGF80/1、JTG/T3650、JTG/T3651及JTG/T3650-01的要求。监控主要内容包括：（1）导梁挠度；（2）梁段、导梁的横向位移；（3）梁段关键截面及应力集中点的应力；（4）临时墩支承反力；（5）临时墩竖向、纵向及横向位移；（6）顶推力大小与同步性；（7）落梁时永久支座反力；（8）温度监测。监控使用主要仪器设备包括：应力应变传感器、高精度全站仪、高精度水准仪等。9.质量检验本章规定了顶推施工所用各种原材料均应符合国家或行业标准的规定，并应在进场时对其性能和质量进行检验。临时结构质量检验应符合GB50017、JTG/T3650、JTG/T3651及JTGF80/1的要求。顶推施工完成后质量检验应符合JTGF80/1的要求。四、与现行相关法律、行政法规和其他标准的关系与本标准密切相关的规范